第一篇：數電課程設計+數字電路課程設計

電子電路課程設計

紅 外 遙 控 器

院系:

專業(yè):電氣工程及其自動化班級:05電氣(2)班 姓名:

學號:0520010221

目錄

(一)概述………………………………（2）

(二)設計任務和要求…………………（(三)元器件選擇………………………（(四)方案設計及其原理………………（(五)總述及心得………………………（(六)參考文獻…………………………（2）3）3）5）6）

紅外遙控器

一 概述

目前，遙控電路在我們的生活中已經運用得越來越廣泛。生活中，從電視遙控器到空調遙控器，從電冰箱遙控器到計算機遙控器，無一不把人們從以前的繁雜的手動操作解放出來，甚至是在我們現代生活平時最廣泛的手機應用中也出現了遙控操作。不得不承認，遙控裝置已經日益在社會生活中占據更大的比重，因此，我們對遙控電路進行研究和設計是很有必要的。在此次電子電路課程設計中，我之所以選擇了對遙控器電路進行設計，也正是由于遙控設備的重要性在社會生活中越來越多的突顯出來，遙控電路的設計就目前我們大學生來講還是比較有難度的，我覺得這是一個不錯的自我挑戰(zhàn)的機會。而且，我一直以來都對遙控電路感興趣，我相信這一定能夠給我今后的學習更多的幫助。二 設計任務和要求

下面，我就對相對較簡單的對一個電機進行控制的雙路紅外遙控器的電路設計的要點等進行一番闡述：

1.外遙控器電路設計要點：

一個性能良好的紅外發(fā)射和接收電路需要考慮四方面要求。

第一，須具有良好的抗環(huán)境干擾性能，因為往往使用遙控設備的周圍環(huán)境都是相對比較復雜的，這主要表現在目前遙控設備多作為家用，而家庭環(huán)境里各種復雜的電器分布密度是很大的，必須要考慮到其它電器設備的干擾。

第二，是能夠進行遙控動作的空間范圍達到5m以上距離。這樣一來，遙控操作時就避免了很多不必要的麻煩。

第三是避免不必要的誤控制。

第四是良好的發(fā)射電路要有一個與之相適應的接收處理電路。要達到這四方面要求就要對36—42KHz的方波信號對編碼信號進行調制處理。由于這里設計的紅外遙控電路只實現兩路控制，所以編碼信號采用頻率單一的方波信號。

2.關于紅外遙控系統(tǒng)

通常紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩部分組成，如圖1所示。

在發(fā)射電路原理框圖中，方波發(fā)生器1用兩個開關控制產生兩個不同頻率的方波，方波發(fā)生器2產生36—42KHz的調制波形。兩個方波信號經放大器放大后驅動紅外管發(fā)射紅外光。

如圖2所示，在接收電路原理框圖中，紅外接收部分接收到紅外信號后，通過譯碼電路譯碼驅動電機正轉和反轉。

三 元器件選擇

在所設計的電路中，因為要涉及到編碼、紅外傳輸以及譯碼等環(huán)節(jié)，因此，在電路中，采用了四個二輸入的與非門、不同大小的電阻電容若干、紅外發(fā)光管、譯碼IC、電機等元器件，其中，在紅外信號的發(fā)射電路中，不同的電阻電容的組合就產生不同的頻率的方波，從而驅動紅外發(fā)光管發(fā)出紅外信號。四 方案設計及其原理

1.電路原理圖設計及工作原理（1）發(fā)射電路原理圖及工作原理

電路原理圖如圖3所示，設計思想如下:

由于所設計的紅外遙控電路控制電機的正轉和反轉，所以要求發(fā)射和接收電路都要有兩種工作狀態(tài)，即要求發(fā)射電路能夠產生兩個頻率發(fā)射出去，在電路圖上用兩個開關來實現的。20K的可調電阻輔助27K的電阻使發(fā)射電路產生36—42KHz的調制波形。

而發(fā)射電路的工作原理分析如下：

圖3中，四個與非門采用集成芯片CC4011四二輸入與非門。采用此集成芯片的好處是其外圍電路簡單，容易起振。CC4011與非門本身就帶有與門電路，這樣就克服了與門電路性能差的缺點。當合上開關Kl—2時，47O千歐電阻與2000PF電容產生大約310.lHz頻率的方波；合上開關K2—2時，910千歐電阻與2000PF電容產生大約151.2Hz的方波，以上兩個頻率方波是通過F1、F2兩個與非門實現的。F3、F4與外圍元件產生36—42KHz的調制波形。兩種波形通過放大電路后，即可驅動紅外發(fā)光管發(fā)出紅外線遙控信號。

如圖3所示的電路工作在3v電源下，因此電源部使用兩節(jié)1.5v電池代替即可，也方便延長遙控距離。而0.1uF的電容則起到濾波的作用，10歐的電阻則用作控制發(fā)射管電流的大小。

（2）接收電路原理圖及其工作原理

電路原理圖如圖4所示：

本電路采用LM567音頻譯碼IC來進行設計，電路每接收到一次遙控信號，LM567的8腳就翻轉低電平。但在未接到遙控信號時，由于LM567的8腳輸出常態(tài)高電平，四個三極管的基極電位都為高電位，沒有形成電位差，電機不會轉動。而當電路接收到一路遙控信號時，被其中一個音頻譯碼器選中，次音頻譯碼器8腳為低電平，電流通過BG1和BG2，被BG4翻轉成高電平，BG2不工作。另一個譯碼器沒有接收到遙控信號，8腳為常態(tài)高電平，電流流經BG3、BG4后在BG4處翻轉，BG3不工作，這樣就使BG1和BG4之間形成電位差驅動電機轉動。同理，當另一個譯碼器選中發(fā)射電路發(fā)出的紅外遙控信號后，8腳翻轉成低電平，使BG3和BG2工作形成高低電位差驅動電機向相反的方向轉動。兩個過程剛好實現了電機的正轉和反轉。五 總述和心得

在以上設計的電路中，它實現了遙控電路對被控對象的兩種功能控制。在此基礎上，還可以設計更加復雜的多路紅外遙控器。

通過此次的電子電路課程設計，使我清楚地認識到，僅僅學習課本上的專業(yè)知識是不夠的。電子電路課程設計所要求的，是在實際問題中

第二篇：波形發(fā)生器設計+數電課程設計+數字電路課程設計

數字電路課程設計

專業(yè)：09自動化 姓名 ：程淑欣

學號:2009014045

班級：09自動化

指導老師:李敏君

目錄

一．目錄.................................2

二．設計介紹.............................3

三．設計任務和要求.......................4

四．選用器材.............................4

五．設計方案.............................4

六．電路圖...............................8

七．電路說明及原理分析...................8

八．設計總結及心得體會...................9

九．參考文獻.............................10

波形發(fā)生器設計

設計介紹

波形發(fā)生器是用來產生一種或多種特定波形的裝置，這些波形通常有正弦波.方波.三角波.鋸齒波，等等。以前，人們常用模擬電路來產生這種波形，其缺點是電路結構復雜，所產生的波形種類有限。隨著數字電子技術的發(fā)展，采用數字集成電路產生各種波形的方法已變的越來越普遍。雖然，用數字量產生的波形會呈微小的階梯狀，但是，只要提高數字量的位數即提高波形的分辨率，所產生的波形就會變的非常平滑。用數字方式的優(yōu)點是電路簡單，改變輸出的波形極為容易。下面將說明以數據存貯器為核心來實現波形發(fā)生器的原理。

用波形數據貯存器記錄所要產生的波形，并將其在地址發(fā)生器作用下所產生的波形的數字量經過數-模轉換裝置轉換成相應的模擬量，以達到波形輸出的目的。其實現的原

設計任務和要求

設計一個多種波形發(fā)生器，其具體要求如下: 1.實現多種波形的輸出。這些波形包括正弦波.三角波.鋸齒波.反鋸齒波.梯形波.臺型階梯波.方波.階梯波,等等。2.要求輸出的 波形具有8位數字量的分辨率。3.能調整輸出波形的 周期和幅值。4.能用開關方便的選擇某一種波形的輸出。

選用器材

1.NET系列數字電子技術實驗系統(tǒng) 2.穩(wěn)壓電源

3.集成電路：74LS161.2716.DAC0832.NE4558 4.電阻.開關.可變電阻 5.計算機.EPROM編程器 6.萬用表.示波器

設計方案

按地址發(fā)生器.波形數據存貯器.數/模轉換器三個部分分別說明。1.地址發(fā)生器組成

地址發(fā)生器說輸出的地址位數決定了每一種波形所能擁有的數據存貯量。但在同一地址發(fā)生頻率下，波形貯存量越大輸出越低。考慮到我們要求輸出波形具有8位數字量的分辨率，因而可將地址發(fā)生器設計成8位，以獲得較好的輸出效果。如果地址發(fā)生器高于8位，那么輸出波形的分辨率將會收到影響。

選用2片4位二進制計數器74LS161組成8位地址發(fā)生器，其最高工作頻率可達到32MHZ。

2.波形數據存貯器

8位地址發(fā)生器決定了每種波形的數據貯存量為256字節(jié)。因為總共要輸出8種波形，故貯存量為2K字節(jié)?？蛇x用2716 EPROM作為波形數據存貯器。8種波形在存貯器中的地址分配如圖: 5

0000H三角波00FFH0100H方波01FFH0200H鋸齒波02FFH0300H反鋸齒波03FFH0400H梯形波04FFH0500H階梯波05FFH0600H臺型階梯波06FFH0700H正弦波07FFH貯存在EPROM中的波形數據是通過一個周期內電壓變化的幅值按8位

D/A分辨率分成256個數值而得到的。例如正弦波的數據可按公式 D=128（1+sin360/255x）,x=0…255 3.數據轉換器

可采用具有8位分辨率的D/A轉換集成芯片DAC0832作為多種波

形發(fā)生器的數模轉換器。由于多種波形發(fā)生器制使用一路D/A轉換，因而DAC0832可連續(xù)接成單緩沖器方式。另外，因DAC0832是一種電流輸出型D/A轉換器，要獲得模擬電壓輸出時，需外接運放來實現電流轉換為電壓。

由于在實際使用中輸出波形不僅需要單極性的（0-+xV 或0--xV）有時還需要雙極性的（+-xV）,因而可用兩組運算放大器作為模擬電壓輸出電路，運放可選用NE4558,其片內集成了兩個運算放大器。

主要電路圖

+5V2716VppE/POED7D6D5D4D3D2D1D0+5V74LS161+5V+5V4.7Ωx3波形選擇開關A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A074LS161TPCRLDQ3Q2Q1Q0CPTPCP+5V4CRLDQ3Q2Q1Q0CPD3D2D1D0D3D2D1D048+5VText15KΩ15KΩDAC0832DI0VccDI1ILEDI2VREFDI3WR1DI4RFBDI5DI6Iout1DI7CSIout2XFERWR2AGNDGND23NE4558-+1A7.5KΩ+15V86-5+Text710KΩBVout-15V

電路說明及原理分析

1.2716 EPROM的地址信號

兩片74LS161級練成八位計數器，其兩組Q3-Q0輸出作為2716的低八位地址A7-A0，這樣，讀出一個周期的波形數據需要256個CP脈沖，故輸出波形的頻率為CP時鐘脈沖頻率的1/256.2716的高三位地址（A10-A8）用作必須選擇，他們與三個選擇開關相連。利用開關的不同設置狀態(tài)，可選用八種波形種的任意一種。2.DAC0832的單緩沖器方式

在電路中DAC0832被接成單緩沖器方式。它的ILE與+5V相連，CS,XFER,WR2與GND相連，WR1與CP信號相連。這樣DAC0832的8位DAC寄存器始終處于導通狀態(tài)，因此當CP變成低電平時，數據線上的數據便可直接通過8位DAC寄存器，并有其8位D/A轉換器進行轉換。

3.波形的輸出和調整

在上圖種，DAC0832輸入的電流信號經過雙運放NE4558被轉換成0--5V 再經過一級運放后得到了 雙極性輸出+-5V 通過改變CP脈沖的頻率，可得到不同周期的輸出波形。而對圖種可變電阻的調節(jié)，則可以改變輸出波形的幅值。4.波形數據

波形的數據可 用EPROM編程器將這些數據寫入2716EPROM中。

設計總結及心得體會

這次實驗是一次將理論知識和實踐動手能力相結合的一次，它大大鍛煉了我的動手和分析能力，鞏固了我的知識，從而增加了我的信心，也明確了我的努力方向。這次課程設計，讓我對電氣這門學科更加熱愛了，總之，這次的課程設計讓我受益匪淺，尤其是掌握了PROTEL99的應用，雖然花費了不少時間，但是比起我的收獲，這算得了什么，這次的課程設計讓我記憶深刻，很感謝這次的設計，感謝老師給我這個鍛煉的機會，希望今后還能有這樣的課程設計。

參考文獻

1．《電子技術基礎-數字部分》 華中理工大學教研室編 康華光主編

2．《電子技術基礎-實驗與課程設計》 電子工業(yè)出版社 高吉祥主編

3．《電子技術課程指導書》 河南理工大學 付子儀等編

4.《電子技術試驗與課程設計》機械工業(yè)出版社 畢滿清編

5.《數字電子技術基礎》

閻石主編

第五版

高等教育出版社

第三篇：數電課程設計

數電課程設計

一、課程性質

數字電路與邏輯設計課程實訓是同學們進入電子設計領域的入門課程之一，認真仔細完成本次課程的設計內容可為今后復雜電路的設計和制作打下良好的基礎。

二、設計要求

1、根據附錄所示的相關內容，自選其一，進行制作；

2、使用熱轉印法進行制作，在制作PCB時將學號印刷在bottom層；

3、設計作品不局限于附錄所示內容，如果自己有設計項目，可以自行購買器件并完成設計和制作；

4、需使用仿真軟件進行功能仿真后，再進行PCB的設計和制作；

5、課程結束后，須提交設計報告1份、電路仿真文件1份、PCB設計文件1份和最后設計成品板1份。

三、器件說明

1、核心器件為NE555芯片，學院提供1塊，如有損壞，自行購買；

2、學院可提供人均1份的熱轉印紙和單面覆銅板，超出部分，自行購買；

3、其他小型器件如電阻、電容等，自行解決。

附錄：555電路運用大全

利用555時基集成電路的基礎電路可以設計、開發(fā)出許多電子小實驗與科技制作。下面介紹幾種，供大家參考。

1．觸摸延時“小燈”

圖5-43是它的電路，它將觸摸開關發(fā)光二極管的實驗中加入延時電路，調整可調電阻阻值和電容量達到延時效果。要想增加延時的時間，就調換大容量的電容，如400μF、1000μF等。如果作為夜間床頭定時燈、樓道定時燈等，可拆去發(fā)光二極管和電阻，換一個6伏的小燈即可。

圖5-43

2．觸摸延時音樂門鈴

圖5-44是它的電路圖，與圖5-45比較，將觸摸延時“小燈”電路中拆去發(fā)光二極管，改為連接音樂片電路即可。它可以當作門鈴使用，也可安置在人手觸摸處作為瞬間報警器。

圖5-44

3．手控行車紅綠燈指示器模型

圖5-45是它的電路圖，先做一個紅綠燈燈架，將紅綠發(fā)光二極管固定在燈架上，按圖連接后，只要向下按動按鍵，則紅燈變?yōu)榫G燈，手一離開便又成為紅燈。

圖5-45

4．可自動控制的行車紅綠燈指示器模型 圖5-46是它的電路圖，只將上圖的手控改為磁控，再加上延時電路，就可以將上述模型改為路燈自動控制。先制作一個街道模型和指示燈架，將干簧管設在指示燈前方的道路模型的下方。在一輛模型汽車的底部粘一塊磁鐵。當汽車行過干簧管上方時，電路導通，紅燈變?yōu)榫G燈，汽車繼續(xù)向前行駛，由于延時電路作用，使綠燈亮一段時間，保證汽車駛過路口。需要注意的是根據汽車模型的速度，調整干簧管的位置和電路延時的時間。

圖5-46

5．燈塔模型

先用硬紙做一個燈塔模型。圖5-47是它的電路圖，它只取閃光電路的一部分——一個綠發(fā)光二極管作為塔燈。最后調整好閃爍時間。

圖5-47

6．夜間打燈光靶

圖5-48是它的電路圖，它與閃光電路相比，集成電路的腳①是單獨與負極連接，而電容與R5卻是經過干簧管與負極連接。先按圖14做一個一碰便可以翻倒的靶牌。在靶子的底部固定一塊磁鐵，將電路中的干簧管固定在與磁鐵相對應的支架底板上。綠色發(fā)光二極管放置在靶心位置上，紅色發(fā)光二極管誘因在支架的底部。游藝時，將靶牌放在暗處，干簧管在磁場作用下導通，兩個發(fā)光二極管相互閃光，綠色發(fā)光二極管指示靶心。當靶子被擊倒后，雖然干簧管失去了磁場的作用電路斷開，但這時電路并未全部不通，紅色發(fā)光二極管不會常亮，表示擊中靶子。如果把靶牌放到運動的車模上，打靶更加緊張有趣。

圖5-48

7．發(fā)報練習器

圖5-49是它的電路圖，它是在音響電路中接入按鍵代替電鍵使用，做成一個發(fā)報練習器的，音調高低可自己選定。也可以自己做一個電鍵。

圖5-49

國際莫爾斯碼字符如下：

如果將自己一方的電鍵的兩根導線接在另一個同學電路中，同時把對方同學的電鍵兩根導線接在自己電路中，那么這倆人之間就可以互相發(fā)報傳送信息了。

8．一種平時不耗電的磁控報警器

圖5-50是它的電路圖，它是在音響電路中接入干簧管，再將干簧管放入兩塊相吸引的磁鐵之間，這時，干簧管并不閉合，電路不導通。當移動一塊磁鐵后干簧管立即閉合，電路導通報警。制作時先把干簧管安放在門窗的木框上，同時把一塊磁鐵固定在干簧管的上方，把另一塊磁鐵安放在門窗對著干簧管處的下方，注意一定要使這兩塊磁鐵相吸，這時干簧管不導通，喇叭不發(fā)出音響。一旦門窗打開，干簧管被上方磁鐵吸引閉合，電路導通，發(fā)出音響報警。

9．斷線報警器

在電路圖5-51中的A、B兩點是用一根細的導線連接（圖中的弧線），當人或動物碰斷導線時便會發(fā)聲報警，發(fā)光二極管發(fā)光。

10．雨水報警器

圖5-52是它的電路圖，它是在音響電路中從兩個電阻之間引出一個探頭改為雨水報警器的。用覆銅板照圖5-53做一個探頭，接到音響電路中，當雨水滴在探頭上，使電路導通，便會發(fā)出音響。這個報警器還可以作為各種遇水報警裝置。

11．高低水位報警器

水能導電，也就有電阻存在。圖5-54就是利用電阻值的不同，發(fā)出不同音調制作成高低水位報警器，它與雨水報警器中的探頭不同。用導線按照圖5-55做成水位探頭，接到電路中去。當水位低時，A與B導通，因有可調電阻，阻值較大發(fā)出低音；當水位升高A與C也導通，這時A與C電阻阻值因為沒有可調電阻遠遠小于A與B的電阻值，因此電流通過A與C，報警器便發(fā)出高音。

按這個思路還可以做成高低音門鈴、多路報警器等。

12．手控模仿鳥鳴實驗

圖5-56是它的電路圖，它與音響器不同的是沒有電容，并將電容處斷開。先將音響器調響后，拆去電容，用兩個手指捏住導線的兩個端頭，這時喇叭發(fā)出高的音調。隨著手指捏住松緊程度不同，喇叭發(fā)出時高時低、時響時斷、如同鳥叫一般的聲音。調整可調電阻阻值，會發(fā)出不同音調，模仿鳥鳴和其他音響。

圖5-56

13．節(jié)拍器

圖5-57是它的電路圖，它是將閃光電路中接上喇叭，做成既有燈光又有音響的節(jié)拍器，只是聲音較低。調整電阻阻值和電解電容可以得到不同的節(jié)拍。

如果去掉發(fā)光二極管，將節(jié)拍器調整到好似下雨的嘀嘀聲，還可以作為催眠器，響一夜用電量很少。

圖5-57

14．見光發(fā)亮的光控“燈”

這個光控“燈”是見光發(fā)亮。圖5-58是它的電路圖，與前面介紹的光控“燈”控制相反，因此，只要把原電路中光敏電阻和可調電阻調一下位置就可以了。在實驗中不要忘記可調電阻的調整。

如果在電路中拆去發(fā)光二極管和電阻，接6伏繼電器，再由繼電器控制燈就可達到實用裝置的目的。

圖5-58

15．見光響音樂

早上陽光照進屋內，它就播放出音樂。圖5-59是它的電路圖，它是在見光就亮的光控“燈”中，去掉發(fā)光二極管，改接音樂片和揚聲器而成。制作時可以根據自己所希望的亮度，慢慢調整可調電阻值。該裝置還可以以市場銷售的小型激光指示器為光源槍，將光敏電阻安放在靶心處，找一個不透光的圓筒套在光敏電阻上，遮擋外部光線對它的干擾，調整可調電阻值，做成光電打靶器。

圖5-59

16．黑暗光控報警器

圖5-60是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮電路中接上音樂片電路，制作時根據所需的暗度下調整可調電阻值到發(fā)出音樂響聲。

該裝置還可以與小型激光指示器或其他光線配合，做成報警器，如在圈養(yǎng)的動物外圍，將小型激光指示器遠距離照射光敏電阻，當有動物外逃時，擋住激光束，便會報警?；蛘邔⒛_③與計算器中的連加相接，用來對傳送帶上的物品個數進行計算，或者用于通道顯示有人、動物通過等。

圖5-60

17．書寫光亮測試器

圖5-61是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮的電路中再加上一個發(fā)光二極管，就可以改裝為光線亮度測試器。反復調整可調電阻值，使它在符合書寫光照條件下，綠色發(fā)光二極管發(fā)光，而光照一暗時紅色發(fā)光二極管發(fā)光，以提醒人們注意。

圖5-61

18．干濕測量器 圖5-62是它的電路圖，用鋼絲照圖做兩個探頭連在電路中，使用時，將它的兩個探頭插入花盆或其他物體中，反復調整可調電阻值，使它在濕潤時綠色發(fā)光二極管亮，干燥時紅色發(fā)光二極管亮，以示區(qū)別。

圖5-62

19．延時開的小“燈”

圖5-63是它的電路圖，它是將延時關電路中的電阻和電容交換位置，便可成為延時開的電路。按下按鍵，發(fā)光二極管由亮轉滅，當手指離開按鍵后，會發(fā)現過一會兒發(fā)光二極管才亮。

圖5-63

20．水沸報警器

先將熱敏電阻放入一個直徑為8毫米左右、長100毫米的銅管或不銹鋼管內，引出導線，用樹脂封好，不能進水。圖5-64是它的電路圖。實驗時插入開水中，要慢慢調整可調電阻的阻值，使它到100℃時音響報警，低于這個溫度時沒有音響報警。

圖5-64

像以上介紹的利用基礎電路擴展的電子制作還可以舉出許多例子，只要大家多動腦筋，發(fā)揮創(chuàng)造性，就可以充分利用這套器件中磁控、光控和溫控的作用，再制作出各種適應它們的外圍作品。

第四篇：數電課程設計

數字電子技術課程設計題選

（注：標注“易”的題目得分75以下，標注“中”的題目得分85以下，標注“中→難”的題目完成基本要求為“中”，完成提高要求為“難”。使用中小規(guī)模器件進行設計。）

1、電子萬年歷（中）

以“日”作為基準時間信號，設計可計年、月、日的電子萬年歷。（1）計時結果用8只LED七段數碼顯示器穩(wěn)定顯示

（2）計年的規(guī)則是從0000至9999，計月的規(guī)則是從1至12，計日的規(guī)則是從1至30，用數碼顯示器的小數點區(qū)別顯示的時基單位（3）具有手動校年、月、日功能。

2、彩燈控制器（中→難）基本要求：

(1)設計一個十盞彩燈的控制電路，要求彩燈具有單向流水效果

（2）彩燈的流向可以變化?？梢哉蛄魉?，也可以逆向流水。彩燈流動的方向為手動控制 提高要求：

（3）彩燈流動的方向也可以自動控制，自動控制往返變換時間為5s（4）彩燈可以間歇流動，10s間歇一次，間歇時間1s。

3、電子密碼鎖（易）

(1)用電子器件設計制作一個密碼鎖，使之在輸入正確的代碼時開鎖。(2)在鎖的控制電路中設一個可以修改的4位代碼，當輸入的代碼和控制電路的代碼一致是鎖打開。

(3)用紅燈亮、綠燈滅表示關鎖，綠燈亮、紅燈滅表示開鎖

(4)如5s內未將鎖打開，則電路自動復位進入自鎖狀態(tài)，并發(fā)報警信號。

4、數字式跑表（中→難）

設計一個以0.01s為基準計時信號的實用數字式跑表。

基本要求;（1）跑表計時顯示范圍0~99min59.99s（2）具有清零、啟動計時、暫停計時及繼續(xù)計時功能，操作按鍵（或開關）不超過2個

（3）時鐘源誤差不超過0.01s 提高要求

（4）顯示最大值可達23h59min59.99s，有整點、半點提醒功能（5）有定時功能（6）有倒計時功能

5、四路搶答器（難）

設計一個四組參賽的智力競賽搶答器 基本要求：

（1）當某臺參賽者按下?lián)尨痖_關時，由數碼管顯示該臺編號并伴有聲響。此時，搶答器不再接收其他輸入信號。

（2）電路具有定時功能。要求回答問題的時間≤30秒（顯示為29~00），時間顯示采用倒計時方式。當達到限定時間時，發(fā)出聲響提示。

（3）具有計分功能。每組參賽者起始分為100分，搶答后由主持人計分，答對1次加10分，否則減去10分

（4）在復位狀態(tài)下臺號數碼管不作任何顯示（滅燈）。提高要求：

（5）答題時間還剩5s時，每秒發(fā)出提示聲音。

6、汽車尾燈控制電路（中）

（1）用6只小燈泡模擬6只汽車尾燈，左側3只，右側3只。用4個開關分別模擬腳踏制動器，停車信號，左轉彎控制和右轉彎控制。

（2）當汽車正常直行時，6個尾燈全滅，當臨時剎車（腳踏制動器）時，6個尾燈閃爍。

（3）當汽車左轉時，左側的尾燈按照000-001-010-100-000的順序循環(huán)點亮，每燈點亮0.5s，而右側的3個燈全滅。當右轉時相同。

7、脈沖按鍵電話按鍵顯示器（中→難）基本要求：

（1）設計一個具有八位顯示的電話按鍵顯示器；（2）能準確反映按鍵數字； 提高要求：

（3）顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示，最低位為當前輸入位；（4）重按鍵時，能首先清除顯示；

（5）摘下話機后才能撥號有效，掛機后熄滅顯示。

8、電子脈搏計設計（難）

(1)實現在15S內測量1min的脈搏數；(2)用數碼管將測得的脈搏數用數字的形式顯示；(3)測量誤差小于±4次/min。

9、射擊自動報靶器（中）

（1）用11個開關信號模擬環(huán)數取樣信號，分別表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10）環(huán)，其中0表示沒射中，每次射擊完畢后立刻顯示環(huán)數

（2）每個人可以射擊5次，5次后射擊次數自動清零，表示此人不能再射擊（3）自動統(tǒng)計累計環(huán)數并顯示（4）自動統(tǒng)計中靶次數并顯示。

10、電子拔河游戲機（易）

（1）設計一個模擬拔河游戲比賽的邏輯電路。

（2）電路使用15個發(fā)光二極管，開機后只有在拔河繩子中間的發(fā)光二極管亮。（3）比賽雙方各持一個按鈕，快速不斷地按動按鈕，產生脈沖，誰按得快，發(fā)光的二極管就向誰的方向移動，每按一次，發(fā)光二極管移動一位。

（4）亮的發(fā)光二極管移到任一方的終點時，該方就獲勝，此后雙方的按鈕都應無作用，狀態(tài)保持，只有當栽判按動復位后，在拔河繩子中間的發(fā)光二極管重新亮。

（5）用七段數碼管顯示雙方的獲勝盤數。

11、籃球比賽電子記分牌（中）

設計一個符合籃球比賽規(guī)則的記分系統(tǒng)。（1）有得1分、2分和3分的情況，電路要具有加、減分及顯示的功能。（2）有倒計時時鐘顯示，在“暫停時間到”和“比賽時間到”時，發(fā)出聲光提示。

（3）有比賽規(guī)則規(guī)定的其他計時、記分要求。

12、乒乓球比賽游戲機（中→難）

設計一個甲、乙雙方參賽，裁判參與的乒乓球比賽游戲模擬機?；疽螅?/p>

（1）用8個發(fā)光二極管排成一條直線，以中點為界，兩邊各代表參賽雙方的位置，其中點亮的發(fā)光二極管代表“乒乓球”的當前位置，點亮的發(fā)光二極管依次由左向右或由右向左移動。

（2）當球運動到某方的最后一位時，參賽者應立即按下自己一方的按鈕，即表示擊球，若擊中，則“球”向相反方向運動，若未擊中，則對方得1分。（3）設置自動計分電路，雙方各用二位數碼管來顯示計分，每局11分。到達11分時產生報警信號。提高要求：

（4）一方得分時，電路自動響鈴3s，這期間發(fā)球無效，等鈴聲停止后方能繼續(xù)比賽。

（5）設置局數顯示，5局結束后有聲響提示比賽結束。

13、出租車自動計費器（中）

（1）設計制作一個自動計費器，具有行車里程計費，等候時間計費及起價等三部分。三項計費總和為客戶用車的總費用，通過數碼自動顯示。用4位數碼管顯示總的金額，最大值為99.99元。

（2）行車里程單價（0.××元/公里）、等候時間（0.××元/10分鐘）、起價（×.00元）均能通過BCD碼撥盤輸入。

（3）在車輛啟動和停止時發(fā)出音響信號，以提請顧客注意。

參考資料

[1]彭介華.電子技術課程設計指導[M].北京：高等教育出版社 [2]孫梅生，李美鶯，徐振英.電子技術基礎課程設計[M].北京：高等教育出版社

[3]梁宗善.電子技術基礎課程設計[M].武漢：華中理工大學出版社 [4]張玉璞，李慶常.電子技術課程設計[M].北京：北京理工大學出版社 [5]謝自美.電子線路設計·實驗·測試（第二版）[M].武漢：華中科技大學出版社

課程設計說明書與圖紙要求

設計說明書內容要求：

⑴．寫出你考慮該問題的基本設計思路，畫出一個實現電路功能的大致框圖。

⑵．畫出框圖中的各部分電路，對各部分電路的工作原理應作出說明。

⑶．畫出整個設計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。

⑷．圖用計算機繪制，設計報告文字通順，清晰，原理要表達清楚。

⑸.用仿真軟件對電路圖進行仿真（仿真軟件可用EWB、Multisim10.0或PROTEL Se），說明仿真過程中如何對電路進行調整，對仿真結果加以描述（仿真中沒有的元件用近似元件代替）。

⑹．具體格式見本節(jié)第二部分。

⑺．評分依據：①設計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原

理說明是否基本正確，⑤報告是否清晰，格式是否規(guī)范⑥有無仿真及對仿真過程、仿真結果的必要描述，⑦答辯過程中回答問題是否基本正確。⑻.答疑時間：周四下午3：00～4：30。地點: 主樓二樓電工實驗室 ⑼．（第四周周五）下午5點前交報告。

評分標準

課程設計滿分為100分，由三項構成：1.設計說明書老師給分占450%；2.答辯情況老師給分占45%；3.同學互評占10%。如有抄襲者該次設計為0分。

答辯安排：每個同學現場給老師演示仿真程序，而后老師提問。

設計說明書格式

設計說明書不少于3500字，用A4紙打印裝訂成冊。具體格式如下：

附件：設計說明書格式

設計說明書用A4紙打印裝訂成冊。

第五篇：數電課程設計

數字電子課程設計

班級：電氣002 學號：10110081 姓名：齊西潮

原理圖方式設計二進制全加器

一：設計目的

1.通過設計一個二進制全加器和十進制全加器，掌握組合邏輯電路設計的方法。2.初步了解Quartus Ⅱ采用原理圖方式進行設計的流程。

3.初步掌握FPGA開發(fā)的流程以及基本的設計方法、基本的仿真分析方法。二：設計原理

在數字系統(tǒng)中，經常需要進行算術運算，邏輯操作及數字大小的比較等操作，實現這些運算功能的電路是加法器。加法器是一種組合邏輯電路，主要功能是實現二進制數的算數加法運算。

在設計全加器之前先要考慮半加器，半加器完成兩個一位二進制相加，而考慮由低位來的進位,半加器的表達式為：Sn=AnBn+AnBn= An⊕Bn

Cn= AnBn ；

全加器是帶有進位的二進制加法器，全加器的邏輯表達式：Sn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1

Cn=AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1+AnBnCn-1 三：設計內容

應用軟件QuartusⅡ設計原理圖并對所設計圖進行仿真。四：設計步驟

（一）二進制全加器的設計步驟 1．打開Quartus Ⅱ,選菜單File→New,在彈出的New對話框中選擇Device Design Files頁的原理圖文件編輸入項Block Diagram/Schematic File。2.在原理圖編輯窗口設計一個全加器

編好圖后保存文件名取為b_adder.bdf.3．將設計項目設計成可調用的元件

為了構成全加器的頂成設計，必須將以上設計的半加器b_adder.bdf設置成可調用的元件，方法是選擇菜單 File→Create/Update Symbol Files for Current File項，即可將當前文件b_adder.bdf變成一個元件符號存盤，以待在高層設計中調用。

4.設計全加器頂層文件。

為了建立全加器的頂層文件，必須打開一個原理圖編輯窗口，方法同前，即再次選擇菜單File→New，→Block Diagram/Schematic File。在彈出的圖中Project下調出b_adder文件，同時按照圖連接好全加器。以q_adder命名將此全加器設計存在同一路徑F:addera文件夾中。下面是以鏈接好的全加器電路

保存文件。5.創(chuàng)建工程

選擇File下拉菜單中的New Project Wizard，新建一個工程。點擊圖中的next進入工作目錄。

6.對設計文件進行編譯。在Processing菜單下，點擊Start Compilation命令，開始編譯。編譯結束后點擊 確定 按鈕。

7.仿真

在File下拉菜單中選擇New，選取對話框中的Other File下的Veetor Waveform File，點擊OK，打開一個空的波形編輯器窗口。加入輸入輸出端口，在波形編輯器窗口的左邊端口名列表區(qū)雙擊，在彈出的菜單中選擇Node Finder,出現Node finder 窗口后，在Filer列表中選擇Pins:all,點擊List,在Node Finder 窗口中出現的所有的信號名稱中點》按鈕，再點擊OK。制定輸入端口的 邏輯電平變化，最后保存該仿真波形文件，文件名與工程名相同。再點擊Edit→End Time ,在彈出的窗口中的 time 值改為100.0 單位是us,點擊OK，完成設置。點擊右上角的藍色箭頭開始仿真。波形如下

原理圖方式設計頻率計

一．設計原理

數字頻率計的主要功能是測量周期信號的頻率。頻率是單位時間（1S）內信號發(fā)生周期變化的次數。如果我們能在給定的 1S 時間內對信號波形計數，并將計數結果顯示出來，就能讀取被測信號的頻率。數字頻率計首先必須獲得相對穩(wěn)定與準確的時間，同時將被測信號轉換成幅度與波形均能被數字電路識別的脈沖信號，然后通過計數器計算這一段時間間隔內的脈沖個數，將其換算后顯示出來。這就是數字頻率計的基本原理。含有時鐘使能的2位十進制計數器電路設計原理如圖2-1所示，頻率計的核心元件之一是含有時鐘使能及進位擴展輸出的十進制計數器。所以在這里擬使用一個雙十進制計數74390和其它一些輔助元件來完成。圖中74390連接成兩個獨立的十進制計數器，待測頻率信號clk通過一個與門進入74390的第1個計數器的時鐘輸入端1CLKA，與門的另一端由計數使能信號enb控制：當enb=‘1’時允許計數；enb=‘0’是禁止計數。計數器1到4位輸出q[3]、q[2]、q[1]和q[0]并成總線表達方式即q[3..]，由圖左下角的OUTPUT輸出端向外輸出計數值，同時由一個4輸入與門和兩個反相器構成進位信號進入第2個計數器的時鐘輸入端2CLKA。第2個計數器的4位計數輸出是q[7]、q[6]、q[5]和q[4]，總線輸出信號是q[7..4]。這兩個計數器的總的進位信號，即可用于擴展輸出的進位信號由一個6輸入與門和兩個反相器產生，由cout輸出。clr是計數器的清零信號。

二：設計一個2位十進制的計數器 1.繪制原理圖。2.進行全程編譯，方法如二進制加法器的方法。3.仿真

步驟和二進制加法器流程相同外還要注意，在輸出總線設置上先選中q[3]、q[2]、q[1]、q[0],右鍵彈出選擇Grouping→Group,name改為q3..0,按此方法設置好q[7]、q[6]、q[5]、q[4],在Grouping→Group,name中改名為q7..4。輸入clk時鐘信號，clr，enb,信號，然后點擊仿真按鈕開始仿真，其結果如下

十進制計數器的設計完成。三：時序控制電路設計

仿真波形圖：

四 : 頻率計頂層電路設計

仿真波形：

五.實驗心得

頻率計是在已經能比較熟練使用Quartus II軟件的基礎上進行設計，仿真的。操作熟練程度確實較以前有了較大提高。掌握了在出錯時如何通過error提示進行錯誤的修改以及使用一些快捷鍵快速的打開、建立新文件。本次設計中，收獲頗多，它培養(yǎng)了我們獨立思考、獨立解決問題的能力，同時，對于同組之間的合作，也是十分重要的，只有共同努力，才能收獲到最美的果實。在設計中遇到過問題，也解決過問題，有過成功，也有過失敗。我們應該記住成功，但我們更加不能忘記失敗，只有一次次地總結經驗和教訓，我們才能不斷進步。

總結

過這次數電課程設計實驗學習了如何使用Quartus II軟件，了解了其主要功能并且知道如何進行一些簡單的仿真，使以往抽象的知識形象化，增強了對所學知識的理解和鞏固，會對我以后的學習起到極大的幫助作用。